第四章第四節(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中國民航大學(xué)交通工程學(xué)院

鋼筋混凝土受拉與受彎等構(gòu)件，由于混凝土抗拉強(qiáng)度及極限拉應(yīng)變值都很低，所以在使用荷載作用下，通常是帶裂縫工作的。因而對使用上不允許開裂的構(gòu)件，不能充分利用受拉鋼筋的強(qiáng)度。為了要滿足變形和裂縫控制的要求，則需增大構(gòu)件的截面尺寸和用鋼量，這將導(dǎo)致自重過大，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用于大跨度或承受動力荷載的結(jié)構(gòu)成為不可能或很不經(jīng)濟(jì)。4.1概述4.1.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念預(yù)應(yīng)力砼的提出：普通砼的缺點(diǎn)：a.

在使用荷載下帶裂縫工作：影響耐久，功能！剛度！疲勞性！若不裂，加大截面面積增加自重。不開裂s=20～30MPab.難以利用高強(qiáng)度鋼筋。與max對應(yīng)的s=200N/mm2。而高強(qiáng)鋼絲可達(dá)1860N/mm2。預(yù)應(yīng)力砼的基本原理：預(yù)應(yīng)力：在砼結(jié)構(gòu)承受使用荷載之前的制作階段預(yù)先對砼施加應(yīng)力。在構(gòu)件未受力之前，在擬受拉區(qū)施加壓應(yīng)力，使構(gòu)件在使用荷載下產(chǎn)生的拉應(yīng)力很大部分被預(yù)壓應(yīng)力抵消。由此達(dá)到改善普砼缺點(diǎn)的目的。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)受力示意圖預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：a.提高構(gòu)件的抗裂能力b.增大了構(gòu)件的剛度。f預(yù)<<f普，耐久性好，耐疲勞，提高抗剪承載力。c.充分利用高強(qiáng)度材料的性能。d.擴(kuò)大了構(gòu)件的使用范圍：減輕自重，加大跨度，提高適用能力。缺點(diǎn)：成本高，材料質(zhì)量要求高。工序復(fù)雜，技術(shù)水平要求高。①先張法：先張法就是張拉鋼筋先于混凝土構(gòu)件澆筑成型的方法。4.1.2施加預(yù)應(yīng)力的方法先張法先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力來傳遞的。②后張法：后張法就是在構(gòu)件澆筑成型后再張拉鋼筋的施工方法。后張法構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力主要靠鋼筋端部的錨具來傳遞。

后張法4.1.3預(yù)應(yīng)力混凝土使用的機(jī)具錨、夾具：用于固定鋼筋構(gòu)件制作完后，能取下重復(fù)使用–––夾具用于永久固定鋼筋、作為構(gòu)件的一部分–––錨具不同種類的錨具，有不同的固定原理。同時固定預(yù)應(yīng)力筋不同。錨具不同則回縮量不同，尺寸外形對構(gòu)件的影響不同。4.1匠.4扶張拉惰控制應(yīng)摩力σcon張拉控制筆應(yīng)力是指張拉列預(yù)應(yīng)力鋼繳筋時所控狂制的最大兼應(yīng)力值，樣其值為張障拉設(shè)備所典控制的總胖的張拉力嫁除以預(yù)應(yīng)軋力鋼筋面糊積得到的弟應(yīng)力值。從充分發(fā)禁揮預(yù)應(yīng)力白優(yōu)點(diǎn)的角錫度考慮，鄙張拉控制解應(yīng)力宜盡館可能地定奇得高一些刑，σcon定得高豈，形成票的有效賴預(yù)壓應(yīng)系力高，點(diǎn)構(gòu)件的貓抗裂性居能好，裝且可以地節(jié)約鋼縱材，但滴如果控矩制應(yīng)力求過高，會出現(xiàn)以乘下問題：①σcon越高，功構(gòu)件的起開裂荷框載與極餐限荷載旗越接近雜，使構(gòu)買件在破袍壞前無董明顯預(yù)異兆，構(gòu)換件的延昌性較差它。②在施蜓工階段拾會使構(gòu)駝件的某繭些部位中受到拉近力甚至塌開裂，立對后張江法構(gòu)件重有可能封造成端遼部混凝變土局部歌受壓破汽壞。③有時宜為了減辰少預(yù)應(yīng)攝力損失隨，需對蒜鋼筋進(jìn)凈行超張乓拉，由川于鋼材吧材質(zhì)的灣不均勻遵，可能閘使個別的鋼筋的續(xù)應(yīng)力超孝過它的膏實際屈優(yōu)服強(qiáng)度離，而使李鋼筋產(chǎn)戲生較大頂塑性變感形或脆墻斷，使拒施加的披預(yù)應(yīng)力加達(dá)不到必預(yù)期效址果。σcon也不能悄定得過面低，它熔應(yīng)有下聚限值。服否則預(yù)壟應(yīng)力鋼拾筋在經(jīng)用歷各種件預(yù)應(yīng)力竿損失后即，對混先凝土產(chǎn)價生的預(yù)遲壓應(yīng)力套過小，里達(dá)不到跳預(yù)期的用抗裂效哈果。4.1來.5慶預(yù)應(yīng)力皇損失及房誠其組合（1）預(yù)應(yīng)島力損失法的組成業(yè)及減少宋預(yù)應(yīng)力皆損失的益措施鋼筋的張恒拉控制應(yīng)漂力，從開瓣始張拉至棕構(gòu)件使用宣；由于張撞拉工藝和充材料特性攻等原因?qū)⒆〔粩嘟档?，這種鋤預(yù)應(yīng)力降昨低的現(xiàn)象搖稱為預(yù)應(yīng)概力損失。購預(yù)應(yīng)力損蝴失包括以趁下6項：1）錨具變形懸和鋼筋內(nèi)咐縮引起的郊預(yù)應(yīng)力損盼失σl1當(dāng)為直線型預(yù)蟻應(yīng)力鋼筋時式中a——張押拉端錨得具變形妻和鋼筋衛(wèi)回縮值拼；l——張拉針端至錨固伯端之間的猾距離。減少此永項損失笛的措施愉有：①選擇排變形小創(chuàng)或預(yù)應(yīng)魄力鋼筋臭內(nèi)縮小犁的錨具絞，盡量狡減少墊院板數(shù)；②對先嬸張法構(gòu)稻件，選凱擇長臺間座。2）預(yù)狀應(yīng)力鋼澡筋與孔漁道壁之?dāng)嚅g摩擦森引起的術(shù)預(yù)應(yīng)力仇損失σl2式中k——考慮娃孔道局部算偏差對摩思擦影響的罪系數(shù)：x——張拉材端至計算尸截面的孔語道長度，培可近似取州該孔道在站縱軸上的奶投影長度皆，μ——預(yù)互應(yīng)力鋼爽筋與孔彎道壁的吧摩擦系梳數(shù)，θ——從張唱拉端至計臂算截面曲南線型孔道什部分切線當(dāng)?shù)膴A角（木以弧度計削）。減少該頓項損失返，可采頌取以下藥措施：①對較焦長的構(gòu)查件可在施兩端進(jìn)行張拉疫；②采用掀超張拉闖，張拉雹程序可好采用：當(dāng)?shù)谝惶荽螐埨吨?.1σcon時，預(yù)應(yīng)容力鋼筋應(yīng)寺力沿EHD分布，當(dāng)御張拉應(yīng)力帆降至0.85σcon，由于鋼穿筋回縮受削到孔道反牲向摩擦力必的影響，錢預(yù)應(yīng)力沿FGH董D分布，營當(dāng)再張鞋拉至σcon時，鋼筋呆應(yīng)力沿CFGH方D分布，可增見，超張冊拉鋼筋中爆的應(yīng)力比舊一次張拉摧至σcon的應(yīng)力分辱布均勻，姥預(yù)應(yīng)力損院失要小一灣些。一端張拉兩端張拉超張拉3）混凝土菊加熱養(yǎng)乖護(hù)時，能受張拉煮的鋼筋缺與承受滲拉力的購設(shè)備之雙間溫差杠引起的裳損失σl3為了縮等短先張坡法構(gòu)件歌的生產(chǎn)淚周期，奸混凝土瓣常采用累蒸汽養(yǎng)疾護(hù)辦法落。升溫時，新澆咸的混凝短土尚未結(jié)硬，肺預(yù)應(yīng)力筋氏與臺座之書間的溫差言△t使鋼筋員受熱自音由伸長擺，但兩舅端的臺機(jī)座是固呈定不動只的，即錘距離保黨持不變尖，于是宅鋼筋就定松了，揪鋼筋的承應(yīng)力降襲低；降溫時，預(yù)應(yīng)燈力鋼筋廊與混凝騙土已黏免結(jié)成整急體，加鹽上兩者專的溫度媽線膨脹戶系數(shù)相慰近，二市者能夠寒同步回練縮，放林松鋼筋遙時因溫朗度上升梨鋼筋伸羊長的部武分已不計能回縮剃，因而譯產(chǎn)生了握溫差損繳失。僅先張廣法構(gòu)件伶有該項脆損失。σl3=2△t（N/m禮m2）減少此死項損失門的措施歲有：①采用二次滑升溫養(yǎng)護(hù)拼。先在常溫固下養(yǎng)護(hù)至濾混凝土強(qiáng)積度等級達(dá)昌到C7.5～C10，再逐環(huán)漸升溫雪至規(guī)定方的養(yǎng)護(hù)忌溫度，徹這時可徐認(rèn)為鋼熟筋與混交凝土已脊結(jié)成整掉體，能披夠一起踏脹縮而海不引起掏預(yù)應(yīng)力虛損失;②在鋼模壩上張拉酸預(yù)應(yīng)力宋鋼筋。由于鋼模必和構(gòu)件一辜起加熱養(yǎng)菊護(hù)，升溫燃時兩者溫俗度相同，犯可不考慮被此項損失拐。4）鋼筋應(yīng)力瘦松弛引起反的預(yù)應(yīng)力誤損失σl4鋼筋的應(yīng)浩力松弛是指鋼筋偉在高應(yīng)力踐作用下及悠鋼筋長度蝦不變條件貍下，其應(yīng)湖力隨時間饒增長而降低的現(xiàn)查象。鋼筋應(yīng)力鉗松弛有以晴下特點(diǎn)：①應(yīng)力松廁弛與時間副有關(guān)，開遮始快，以雨后慢；②應(yīng)力松跌弛與鋼材迎品種有關(guān)倆。冷拉鋼槳筋、熱處刪理鋼筋的酷應(yīng)力松弛枯損失比碳海素鋼絲、框冷拔低碳鋼絲、輕鋼絞線要礦??；③張拉控叼制應(yīng)力σcon高，應(yīng)力槐松弛大。采用超張蕩拉可使應(yīng)召力松弛損忠失有所降圍低。超張?zhí)桌绦驗閹?因為在躁較高應(yīng)決力下持道荷兩分肅鐘所產(chǎn)復(fù)生的松梅弛損失增與在較曾低應(yīng)力脖下經(jīng)過美較長時撐間才能彼完成的誦松弛損莫失大體娃相當(dāng)，乏所以經(jīng)俱過超張扛拉后再澡張拉至σcon時，一遞部分松譜弛損失尸已完成付。5）混凝土艷的收縮凍徐變引教起的預(yù)裕應(yīng)力損摸失σl5混凝土結(jié)奔硬時產(chǎn)生濱體積收縮側(cè)，在預(yù)壓叨力作用作袍用下，混若凝土?xí)l(fā)圍生徐變，鏟這都會使蓬構(gòu)件縮短，構(gòu)件范中的預(yù)應(yīng)犧力鋼筋跟爛著回縮，雕造成預(yù)應(yīng)咱力損失。先張法濱構(gòu)件后張法熄構(gòu)件式中σpc,σpc′——分嗚別為完薄成第一殺批預(yù)應(yīng)侄力損失葡后受寸拉區(qū)、帽受壓區(qū)留預(yù)應(yīng)力姑鋼筋合恒力點(diǎn)處梯混凝土圓法向壓腎應(yīng)力；fcu′——施哀加預(yù)應(yīng)氏力時混洞凝土的剛實際立惡方體抗炭壓直強(qiáng)于度。一蘇般fcu′不等于闖構(gòu)件混身凝土的沸立方體強(qiáng)度fcu，但要求fcu≥0.鳳75fcu′；ρ，ρ′——受拉極區(qū)、受壓述區(qū)預(yù)應(yīng)力撤鋼筋和非但預(yù)應(yīng)力鋼承筋的配筋級率。先張法構(gòu)蝴件后張法構(gòu)鳥件式中Ap,Ap′——分質(zhì)別為受紹拉區(qū)和查受壓區(qū)暈預(yù)應(yīng)力銀鋼筋截獎面面積摩，對稱繞配筋的窗構(gòu)件，顛取ρ，ρ′，此時害配筋率役應(yīng)按鋼脈筋截面理面積的晚一半進(jìn)感行計算笛；A0,An′——分墻別為混載凝土換坡算截面鏡積、凈炎截面面揚(yáng)積。后張法構(gòu)燈件收縮徐份變損失比端先張法構(gòu)話件小，原因是后張法襪構(gòu)件在施緞加預(yù)應(yīng)力找時，混凝滲土的收縮已完好成一部分殖。以上公充式適用于單一般相對海濕度環(huán)境斗，高濕度雅環(huán)境下，σl5，σl5′應(yīng)降袋低，反塊之則增逼加。減少此項含損失的措勉施有：①采用仆高標(biāo)號劫水泥，膝減少水魂泥用量噴，降低糠水灰比肝；②采用憲級配良承好的骨講料，加夜強(qiáng)振搗測，提高題混凝土床的密實交性；③加強(qiáng)養(yǎng)萌護(hù)，以減脅少混凝土床的收縮，④控制廣混凝土裁應(yīng)力σpc，要求,以防止預(yù)發(fā)生非線氣性徐變。6）用螺果旋式預(yù)應(yīng)完力鋼筋作臉配筋的環(huán)形構(gòu)件顫由于混凝勿土的局部昆擠壓引起愛的預(yù)應(yīng)力恐損失σl6僅后張娘法有這伍項損失攜。當(dāng)D加≤3m，σl6=30MPa，竹當(dāng)D＞3m，不考認(rèn)慮該項損裹失。此處草D為環(huán)形構(gòu)馬件的直稱徑。（2）預(yù)應(yīng)與力損失肆值的組貸合為了計算春方便，《亡規(guī)范》把統(tǒng)預(yù)應(yīng)力損釀失分為兩宜批，混凝掉土受預(yù)壓碌前產(chǎn)生的栽預(yù)應(yīng)力損環(huán)失為第一批預(yù)應(yīng)續(xù)力損失σlⅠ，而混凝沖土受預(yù)壓筋后產(chǎn)生的曬預(yù)應(yīng)力損未失為第二鋒批預(yù)應(yīng)力店損失σlⅡ。各階段途預(yù)應(yīng)力碰損失值隔的組合預(yù)應(yīng)力您損失值按的組合邪先張法岡構(gòu)件腹后張法病構(gòu)件混凝土帝預(yù)壓前巷（第一蒸批）的鍛損失σlⅠσl1+σl2+σl3+σl4σl1+σl2混凝土雙預(yù)壓后（第二批）的損失σlⅡσl5σl4+σl5+σl69、靜夜悶四無鄰襯，荒居偏舊業(yè)貧如。。4月-蟲234月-弱23Frid峽ay,議Apri澡l28搶,20攪2310、雨中蠢黃葉樹亮，燈下藥白頭人銷。。13:1渡1:0013:洋11:付0013:圈114/28教/202笑31:辛11:0昨0PM11、以我獨(dú)議沈久，愧懶君相見頻龍。。4月-暢2313:1卡1:0013:1奮1Apr脖-2328-首Apr佛-2312、故人江歪海別，幾修度隔山川蟻。。13:1逆1:0013:脈11:撿0013:妹11Frid然ay,侍Apri懷l28孔,20尚2313、乍見翻址疑夢，相消悲各問年砌。。4月-綱234月-2逃313:譽(yù)11:巨0013:1萬1:00Apri柔l28社,20學(xué)2314、他鄉(xiāng)生牛白發(fā)，舊賊國見青山番。。28歲四月表202哄31:11堅:00龜下午13:1唯1:004月-2汁315、比不了遲得就不比衣，得不到抬的就不要燥。。。四月漏231:1穩(wěn)1下該午4月-壟2313:1勉1Apri組l28嬌,20睜2316、行動出錫成果，工枕作出財富揮。。202脈3/4辜/28怨13雨:11勇:0013:1娘1:0028A正pril擺202水317、做前，摧能夠環(huán)視渡四周；做任時，你只跨能或者最任好沿著以坐腳為起點(diǎn)驗的射線向棟前。。1:1艷1:0刑0下勿午1:1哥1下移午13:1飛1:004月-棄239、沒有熄失敗，占只有暫駝時停止誕成功！桃。4月-谷234月-2憲3Frid佳a(bǔ)y,樸Apri之l28愉,20姿2310、很多鳳事情努彈力了未拖必有結(jié)糖果，但崗是不努稻力卻什銳么改變洞也沒有示。。13:1冬1:0013:崇11:鑒0013:1怕14/28轟/202章31:奇11:0夾0PM11、成功概就是日呢復(fù)一日磨那一點(diǎn)猜點(diǎn)小小該努力的揮積累。階。4月-2聾313:1童1:0013:遮11Apr雅-2328-A橋pr-2早312、世間冬成事，況不求其鈔絕對圓嘉滿，留綢一份不這足，可待得無限辨完美。炕。13:套11:梳0013:1猴1:0013:1粉1Fri桶day匯,A縮慧pri吊l2魯8,元202胞313、不知香映積寺，數(shù)醬里入云峰督。。4月-傷234月-2涂313:1翼1:0013:首11:幼00Apri準(zhǔn)l28糠,20齡2314、意志嬌堅強(qiáng)的釣人能把特世界放遣在手中徒像泥塊耀一樣任戲意揉捏嗓。28驢四月煙202妹31:1優(yōu)1:0比1下邪午13:性11:叔014月-2六315、楚塞鵝三湘接牛，荊門未九派通培。。。四月母231:11謹(jǐn)下午4月-2收313:滑11Apr照il鋸28,規(guī)20黃2316、少年鞠十五二泡十時，況步行奪脆得胡馬姿騎。。202灘3/4柱/28迫13刃:11晃:0113:牽11:肝0128龍Apr綢il魂202酬317、空山辨新雨后略，天氣沾晚來秋孝。。1:1房誠1:0破1下劑午1:11觸下午13:搶11:徒014月-2批39、楊柳散版和風(fēng)，青事山澹吾慮裕。。4月-揚(yáng)234月-2館3Frid裹ay,流Apri們l28抖,20酸2310、閱讀鎮(zhèn)一切好綠書如同文和過去啊最杰出撇的人談研話。13:級11:菠0113:異11:當(dāng)0113:竄114/2稻8/2播023杠1:出11:弓01嚷PM11、越是沒威有本領(lǐng)的晝就越加自些命不凡。4月-庸2313:1磚1:0113:1彎1Ap